Какие прорывы в области композитов сделали в СССР

Популярная механикаИстория

Сделано в СССР: наши прорывы в области композитов

Тим Скоренко

Сегодня композиционные, или композитные материалы – одна из основ промышленности. На слуху постоянно то углепластиковые кокпиты «Формулы-1», то мембраны Gore-Tex, то гипсокартонные стены. И мы задали себе вопрос – а какие прорывы в области композитов сделали в СССР? Ведь у нас были и есть крупные институты, занимающиеся разработкой композитных материалов – это и Уральский НИИ композиционных материалов, и НИАТ «Композит», и ЦНИИ специального машиностроения, и ВНИИ авиационных материалов. Давайте посмотрим!

Сперва небольшой ликбез. Многие путают композитные материалы с полимерами, хотя это кардинально разные понятия. Полимер – это химическое соединение, состоящее из длинных макромолекул, единый материал. Композит же – это совокупность нескольких материалов, причём порой вообще неспособных на химическое взаимодействие.

И вот здесь – важный момент, обратите на него внимание. Композиционные материалы делятся на две большие группы – композиты армированные и наполненные. Наполненныйкомпозит имеет матрицу из одного материала, наполненную дискретными частицами другого материала; визуально он очень похож на единое химическое соединение, из которого трудно выделить составляющие. Например, наполненным композитом является бетон (цемент, песок, щебень, вода). Нередко к наполненным композитам относят сложные сплавы, скажем, победит (вольфрам, кобальт, незначительное количество углерода). 

Когда же мы в повседневной речи говорим слово "композит", мы подразумеваем в первую очередь армированные композиционные материалы (в англоязычной литературе употребляется определение advanced cоmposites). Это матричные материалы, армированные высокопрочными волокнами других материалов. Скажем, железобетон – это именно такой композитный материал, он состоит из бетона, армированного металлическим каркасом. Металл в свою очередь тоже можно армировать, например, волокнами бора – это будет металлический композит. И клееная фанера – это армированный композитный материал, поскольку слои шпона в ней склеиваются таким образом, что волокна каждого нового слоя перпендикулярны волокнам предыдущего (собственно, вся история армированных композитов началась с комбинаций природных волокон).

Углепластик — один из самых широко используемых современных композитов. Он представляет собой нити углеродного волокна в матрице из полимерных смол. Нередко углепластики прочнее стали и при этом значительно легче.

Полимеры не просто могут быть, но чаще всего являются одним из составляющих композиционного материала. Классический полимерный композит – это углепластик, который состоит из полимера, пронизанного углеродными волокнами. В общем, если перед вами материал, сочетающий несочетаемое и благодаря этому имеющий улучшенные относительно базовых компонентов свойства, то да, это композит.

А теперь – советские композиты!

Дельта-древесина

Один из самых известных композитов, появившихся на свет в Советском Союзе, – это дельта-древесина, она же древесный слоистый пластик, она же балинит, она же лигнофоль, она же ДСП-10. Сегодня она потеряла своё стратегическое значение и используется в основном для производства нагруженных деревянных элементов – например, мебельных узлов. Но ещё полвека назад дельта-древесина была одним из важнейших композитов аэрокосмической отрасли – из неё изготовляли силовые конструкции самолётов и планеров, вертолётные винты (например, лопасти Ми-10 сделаны из дельта-древесины) и так далее.

Её историю можно отсчитывать от 28 июня 1932 года – в этот день указом наркома тяжёлой промышленности СССР Григория Орджоникидзе был образован Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ). Со временем он стал одной из ведущих исследовательских площадок, занимавшихся разработкой композитных материалов, а также сплавов и полимеров. До 1940 года ВНИИ занимался вопросами металлических сплавов, в частности – разработкой авиационной брони.

Тем временем, в советском авиастроении намечался кризис. Большая часть самолётов имела или цельнодеревянную, или деревометаллическую конструкцию, которая не выдерживала растущих скоростей и мощностей. Конечно, уже строились цельнометаллические самолёты, в ходу был дюралюминий – но он был исключительно дорог, как и другие сплавы алюминия, и массовое производство самолётов с дюралюминиевым каркасом наладить было проблематично. Более того, заводы не имели ни опыта, ни мощностей для производства металлических профилей и вообще цельнометаллических самолётов. В общем, нужен был лёгкий, прочный и простой в обработке материал.

ЛаГГ-3 (а точнее, его опытный образец И-301) конструкции Владимира Горбунова совершил свой первый полёт 28 марта 1940 года. Это был один из первых самолётов, в конструкции которого широко применялась дельта-древесина.

Решение нашёл главный инженер Кунцевского завода авиационных винтов и лыж Леонтий Иович Рыжков. В ходе опытов с винтами он разработал так называемую бакелитовую фанеру, позже получившую название «дельта-древесина». Делается она так: сперва берёзовый шпон плотно пропитывается спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы, затем прессуется, а затем его слои склеиваются. Получившийся материал становится очень прочным, относительно лёгким и, что важно, негорючим!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Лебедь» возвращается «Лебедь» возвращается

Ту-160 сегодня готовится ко второй жизни

Популярная механика
Как Тетрис захватил мир: правдивая история культовой игры Как Тетрис захватил мир: правдивая история культовой игры

Мы раскопали историю тетриса! Чтоб ты знал

Maxim
Время зажигать! Время зажигать!

Советы по приготовлению мяса на гриле

Playboy
Nissan Patrol: добряк и обжора Nissan Patrol: добряк и обжора

Patrol собрал вокруг себя армию фанатов, которым нравилась его неубиваемость

АвтоМир
Uber для каско: как застраховать свою машину в пару тапов на смартфоне Uber для каско: как застраховать свою машину в пару тапов на смартфоне

Нанощупальца прогресса добрались до страхования

Maxim
Станислав Черчесов: «Мы готовы остановить Салаха. И сделаем это!» Станислав Черчесов: «Мы готовы остановить Салаха. И сделаем это!»

Ответ перед нами держал главный тренер сборной России Станислав Черчесов

Maxim
Очень открытая Очень открытая

Интервью с певицей Анной Седоковой

Домашний Очаг
Лето. Сочи. «Кинотавр» Лето. Сочи. «Кинотавр»

29-й Открытый Российский кинофестиваль «Кинотавр» в Сочи состоялся

OK!
Какой будет первая мужская коллекция Jacquemus Какой будет первая мужская коллекция Jacquemus

Симон Порт Жакмюс совсем скоро представит свою первую мужскую коллекцию

Vogue
Кошмар, мальчик играет в куклы! Кошмар, мальчик играет в куклы!

Почему мальчики играют в куклы

Лиза
Почему нельзя проносить жидкость в самолёт и другие ответы на вопросы Почему нельзя проносить жидкость в самолёт и другие ответы на вопросы

То, что вы всегда хотели узнать, но боялись спросить

Популярная механика
Рожденная в пене Рожденная в пене

Дочка Джонни Деппа и Ванессы Паради Лили-Роуз Депп взяла от них все лучшее

Vogue
Что такое морские течения и как их исследуют Что такое морские течения и как их исследуют

Как разобраться в необычайно интересном феномене морских течений

Популярная механика
«Возможно, я никогда не выйду замуж. И это нормально» «Возможно, я никогда не выйду замуж. И это нормально»

Стереотип о том, что все женщины мечтают выйти замуж, наконец уходит в прошлое

Psychologies
Алексей Чумаков и Юлия Ковальчук: «Мы пережили кризис в отношениях» Алексей Чумаков и Юлия Ковальчук: «Мы пережили кризис в отношениях»

Пара рассказала «СтарХиту» о дочке, слабостях и совместной работе

StarHit
20 лет спустя: история Audi в России 20 лет спустя: история Audi в России

Audi отмечает 20-летний юбилей своей деятельности на российском рынке

Playboy
От «Дня сурка» до «Интерстеллара»: 33 лучших фильма о временных петлях От «Дня сурка» до «Интерстеллара»: 33 лучших фильма о временных петлях

Разница между двумя типами «временной петли» в научной фантастике

Playboy
Идти в IT Идти в IT

Наталья Касперская о женщинах в сфере IT

Cosmopolitan
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Гонка преследования Гонка преследования

Самые мощные, быстрые и технологичные новинки автопрома

Robb Report
Дмитрий Афиногенов рассказал, что ждет сочинских болельщиков Дмитрий Афиногенов рассказал, что ждет сочинских болельщиков

О развлечениях в Сочи и о том, что приготовили для болельщиков к ЧМ-2018

Maxim
Подножка для Набиуллиной: когда ждать новой девальвации рубля Подножка для Набиуллиной: когда ждать новой девальвации рубля

Ускорение инфляции до 4% в 2018 году ЦБ предсказал еще в прошлом году

Forbes
4 упражнения, чтобы превратить токсичные отношения в здоровые 4 упражнения, чтобы превратить токсичные отношения в здоровые

Любовь — своеобразный танец, в котором мы то приближаемся, то отдаляемся

Psychologies
Вверх ногами Вверх ногами

Как выполнить перевёрнутые асаны - нестрашные, стабильные и приятные

Yoga Journal
Монеточка: «Для многих я просто шутеечка, мемчик» Монеточка: «Для многих я просто шутеечка, мемчик»

Разговор с Монеточкой о Гоше Рубчинском, принципе кармы и популярности

Esquire
Отсутствие социальных лифтов — это проблема государства Отсутствие социальных лифтов — это проблема государства

Почему систему передачи власти в России нельзя сравнивать с другими

СНОБ
От «Беспечного ездока» до «Безумного Макса»: 9 самых крутых фильмов с мотоциклами От «Беспечного ездока» до «Безумного Макса»: 9 самых крутых фильмов с мотоциклами

Два колеса или четыре? Скорее всего, ты дал ответ на этот вопрос не задумываясь

Playboy
Summertime: 6 лучших летних веранд Москвы Summertime: 6 лучших летних веранд Москвы

Советуем забронировать столик на одной из самых красивых террас в городе

Cosmopolitan
Актер выложил невинное (ну совсем!) ФОТО из Диснейленда. И что тут началось! Актер выложил невинное (ну совсем!) ФОТО из Диснейленда. И что тут началось!

Маразм только что взял новую, невиданно высокую ноту! Аплодируем вприсядку!

Maxim
10 российских и белорусских квадроциклов 10 российских и белорусских квадроциклов

В России делаются очень неплохие квадроциклы

Популярная механика
Открыть в приложении